Kompensatioriska åtgärder vid degradering av containrar i BLA

Transkript

1 Företagsintern Teknisk rapport DokumentID Version Författare Patrik Berg Roger Ingvarsson Kvalitetssäkrad av Anders Österman (SG) Bengt Vällfors (SG) Godkänd av Peter Arkeholt Status Godkänt Reg nr Datum Kvalitetssäkrad datum Godkänd datum Sida 1 (5) Kompensatioriska åtgärder vid degradering av containrar i BLA 1 Inledning/bakgrund I bergsalen för lågaktivt avfall (BLA) i Slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall (SFR) är avfallet placerat i stålcontainrar. De första containrarna som deponerades i SFR var inte i nyskick, mycket med tanke på en förslutning redan år 2010, men de uppfyllde dåvarande typbeskrivning. Dessa införskaffades av avfallsleverantören från sjöfartsindustrin och utgjordes av utrangerade containrar. Senare har man fått övergå till inköp av nya stålcontainrar eftersom begagnad marknaden har blivit mer eller mindre obefintlig. Detta har även en positiv effekt på containrarnas hållbarhet i och med förvarets planerade öppethållning fram till år Miljön i BLA är inte optimal avseende korrosionssynpunkt, med anledning av tidvis hög luftfuktighet. Med anledning av att vi nu eventuellt ska ta ut redan deponerade S.14 containrar föreligger det risk att vissa containrar kan ha degraderat till ett sådant skick att de inte enkelt klarar av att hanteras och transporteras. För att hantera och minska risken för degradering av containrar behöver kompensatoriska åtgärder göras. 2 Förebyggande åtgärder 2.1 Kontrollprogram Kontroll av tjockleken på containrarna, för att avgöra hur mycket korrosionsprocessen har påverkat dess skick, gjordes 2012 [1] samt 2014 [2]. Det kan konstateras att en korrosionsprocess kan vara påbörjad. Fortsatta kontroller kommer att utföras vart annat år tills vidare. Svårigheter finns dock i att kontrollera tjockleken på de sidor av containrarna som är blockerade av andra containrar. 2.2 Fysiska åtgärder för att förbättra miljön Det finns två problemområden, den första och det som anses i nuläget vara den viktigaste är att åtgärda det skyddstak som nu påvisar korrosionsskador, detta för att långvarigt förhindra att vatten inte ska droppa på containrarna och bottenplattan. Det andra området är den tidvis höga luftfuktigheten som påverkar korrosionsprocessen Minska kontakt med vatten Direkt dropp på containrar orsakar lokala korrosionspunkter. Att minska dropp har en direkt påverkan på containrarnas skick då vattensamlingar på containrarna och bottenplattan ger upphov till korrosionsangrepp. Box 250, Stockholm Besöksadress Blekholmstorget 30 Telefon Fax Säte Stockholm

2 Företagsintern 2.0 Godkänt 2 (5) Reparera/byta dagens plåttak Plåttaket i BLA installerades i slutet av 90-talet och är idag behov av reparation/utbyte då hål och korrosionsangrepp har identifierats, eventuellt kan även fästpunkterna i berget behöva ses över. Byte/reparation av plåttaket ses enskilt inte som en kompensatorisk åtgärd då det ingår i det normala underhållet och effekten blir upprätthållande av befintlig miljö. Om bara taket byts ut kommer samma underhåll att behöva göras om ytterligare år. Tunnelduk I BMA och Silo installerades 2008 en tunnelduk som täcker hela bergväggen och som helt och hållet eliminerar risken för dropp pga inläckage. Att installera tunnelduk i BLA skulle markant förbättra miljön i BLA. En tunnelduk beräknas hålla under hela anläggningens livstid. Presenning/duk Ett liknande alternativ till tunnelduk kan vara en enklare infästning/installation av duken. Exempelvis skulle de fästen som idag finns för plåttaket kunna användas för att bilda ett tält över containrarna Ett ytterligare enklare och billigare alternativ skulle även kunna vara att rulla ut en tät duk över containrarna och som löper ner längs med sidorna. Denna lösning skulle skydda containrarna utan att det befintliga plåttaket repareras eller plockas ned. Tunnelmembran Installation av tunnelmembran förutsätter högtryckstvättning av bergytor samt nedmontering av befintligt plåttak. Därefter appliceras sprutbetong på väggarna vilket kräver att en fiberduk måste läggas för att täcka golv och containrar. Därefter appliceras membranet (sprutas på) och sedan ett täckande lager med sprutbetong. För att kunna komma åt med det fordon som ska utföra appliceringen krävs att salen mer eller mindre töms från containrar. Detta skulle eventuellt kunna vara ett alternativ när salen till viss del töms för att få ut S Sänka luftfuktigheten Luftfuktigheten ligger idag i BLA på mellan 60-70% under vinterhalvåret och under sommaren mellan %. Om den relativa fuktigheten hålls på en högsta nivå av cirka 50 %, upphör i princip korrosionsprocessen, se relativa fuktighetens inverkan på stålkorrosion i diagrammet nedan, där korrosionen kan ses som viktförändring per ytenhet och tidskonstant, som en funktion av den relativa fuktigheten.

3 Företagsintern 2.0 Godkänt 3 (5) Viktförändring mg/dm² x tid I samband med utbyggnaden av SFR finns planer på att installera avfuktning av tilluften till anläggningen för att sänka fuktinnehållet i tilluften till daggpunktsnivå i berget. Reglera ventilationen Under de perioder på året som utomhustemperaturen håller sig över 15 C tillför ventilationssystemet fukt till berget. När det är lägre än 15 C är fuktigheten i utomhusluften lägre än den i berget vilket leder till att ventilationen bidrar till att hålla nere luftfuktigheten. Att då under sommartid stänga av ventilationen till BLA skulle därför kunna ses som en åtgärd för att minska korrosionsprocessen. Problemet ligger i att radonhalten i salen kommer att öka när anläggningen inte har någon ventilation. Men om tillträde till salen endast kan ske genom arbetsorder finns möjlighet att ett antal timmar innan ett planerat arbete ventilera ur radonet. Kondenseringsavfuktare I kondenseringsavfuktare utfälls och bortförs luftfuktigheten som vatten. Detta begränsar temperaturområdet inom vilket aggregaten kan arbeta utan komplikationer. Kondenseringsavfuktare passar till att avfukta uppvärmda utrymmen och fungerar bäst där temperaturen är 10 grader eller högre. Sorptionsavfuktare I sorptionsavfuktare upptas och bortförs luftfuktigheten som vattenånga. Sorptionsavfuktaren avfuktar genom att fuktig luft dras förbi eller genom ett fuktabsorberande material. Absorbatet kan sedan värmas ut ur sorptionsmaterialet. Detta sätt att avfukta är vid lägre temperaturer betydligt effektivare än kondenseringsavfuktare. Med tanke på den låga temperaturen i berget vid SFR, ca +10 C, är sorptionsmetoden den metod som lämpar sig bäst i förvarssalar. För avfuktning av huvudflödet av tilluft till berget fungerar båda metoderna eftersom behovet av avfuktning föreligger under de varma sommarmånaderna. 3 Avhjälpande åtgärder Då det är troligt att det förekommer skadade containrar som inte helt enkelt klarar av att flyttas kommer avhjälpande aktiviteter att behöva utföras. Det är inte nödvändigtvis ett S.14 kolli som detta berör utan kan lika gärna vara en container som måste flyttas för att möjliggöra fri väg för att nå fram till berörda containrar.

4 Företagsintern 2.0 Godkänt 4 (5) 3.1 Förstärka/reparera skadad container Om skadan är av sådan art att en enklare reparation av containern går att göra på plats i BLA är detta att föredra framför alternativet nedan. 3.2 Flytt av avfall till ny container Om en container är i sådant skick att den inte enkelt skulle klara av att flyttas är ett alternativ att tömma containern på avfall och placera avfallet i en ny container. SFR har idag inte tillstånd att hantera avfallet som finns i containrarna, ett särskilt tillstånd måste då tas fram för godkännande av SSM. Om en skadad container påträffas kommer en flytt av avfall kräva kontrollerad miljö för att inte riskera fri kontamination i anläggningen. Ett isolerande tält med egen ventilation kan vara ett alternativ. 4 Kostnader 4.1 Förebyggande I underhållsbudget för 2015 finns 2,5 MSEK upptaget för att reparera och byta ut delar av taket. Att byta ut hela taket uppskattas till 5 MSEK. Detta kommer troligtvis att behöva göras var 15:e år vilket innebär att det kommer att behöva göras minst 3 gånger innan anläggningen försluts. Installationen av tunnelduken i BMA kostade 12,5 MSEK och Silon 8,5 MSEK, en del av kostnaden för BMA låg i utbildning av personal och inarbetning av ett bra arbetsförfarande. För BLA uppskattas detta till mellan MSEK då det bara är en sal som ska göras. Tunnelduken kommer troligtvis att hålla hela anläggningens livstid. Tunnelmembranet är en så ny teknik att uppskattning av kostnader är svårt. Dock är förhoppningen att det ska vara kostnadseffektivare än tunnelduk. Avfuktare har en uppskattad installationskostnad på mellan 0,5-1 MSEK. Beräknat på drifttid på 4500 timmar om året med en effekt på 45kW och 1kr/kWh ger 0,2 MSEK/år. Avfuktaren kommer troligtvis att behöva bytas ut en eller två gånger under anläggningens livstid. Att reglera ventilationen kommer även att påverka hur mycket avfuktaren behöver gå vilket kommer att minska dess driftkostnad ytterligare. Tabell 4-1 Kostnader, tid för förslutning av anläggningen sätts till 2070 Installationskostnad Driftkostnad Totalt till förslutning Reparera/byta tak 2,5-5 MSEK 2,5-5 MSEK/15år 7,5-15 MSEK Tunnelduk MSEK MSEK Tunnelmembran Avfuktare 0,5-1 MSEK 0,2 MSEK/år 0,5-1 MSEK/15år MSEK 4.2 Avhjälpande Uppskattade kostnader för avhjälpande åtgärder har gjorts i en utredning [3]. Flytt av avfall till en ny container uppskattas där till kronor/container.

5 Företagsintern 2.0 Godkänt 5 (5) 5 Diskussion Av de åtgärder för att förbättra miljön i BLA är minska kontakt med vatten den mest kritiska. Det tak som finns installerat idag har hål och kommer att behöva repareras snarast. Processen är dock ganska komplicerad då fordon har mycket svårt att komma åt för att hjälpa till med lyft. Containrarnas tak är i vissa fall även i så dåligt skick att det av säkerhetsskäl inte bör beträdas. Repareras taket kommer samma problem att uppstå om 15 år igen då taket på nytt har korroderat och då kan vi anta att containrarnas skick är ännu sämre. En mer långsiktigt beständig lösning skulle vara att installera tunnelduk. En sådan lösning är planerad för de tillkommande salarna i samband med utbyggnaden av SFR. Erfarenheter från installationen av tunnelduk i BMA och Silo visar att miljön där nu har blivit markant mycket bättre (där fanns inget tak alls tidigare) då all vätska leds ner i gruset på sidorna utan skvätt. På sikt skulle även tunnelmembran kunna var ett alternativ men av installationstekniska skäl bör detta avvaktas med som möjligt alternativ tills salen delvis är tömd, vilket den till viss del kommer att vara i det fall att alla S.14- containrar är utlastade. På längre sikt kan sänkt luftfuktighet ha en påverkbar betydelse och då räcker det inte med ett tak då fukten kommer från tilluften och avdunstar i berget. Det enda alternativet för att uppnå en kontrollerad luftfuktighet är att installera en avfuktningsutrustning, som möjlig åtgärd. Att kombinera en avfuktningsanläggning med ett mer effektivt utnyttjande av ventilationen (avstängd sommartid) skulle samtidigt hålla energikostnaderna nere. 6 Rekommendation Ett kortsiktigt och relativt billigt scenario är att byta ut de mest kritiska områdena i det befintliga plåttaket. Ett mer långsiktigt alternativ är att redan nu installera en tunnelduk. Med tanke på att plåttaket troligtvis kommer att behöva bytas ut flera gånger ser alternativet med tunnelduk ut som ett långsiktigt bra förslag. På längre sikt kan införande av luftavfuktning ge en effekt som är positiv för containrarna i BLA avseende korrosionspåverkan. De mätningar och okulärbesiktningar som utförts inom ramen för tjockleksmätningarna visar inga entydliga resultat avseende möjlig påverkan av korrosionen varför fortsatt kontroll enligt detta program bör fortgå och eventuellt kompletteras för att kontrollera eventuell påverkan av containrarna. I det fall att det entydigt visas att containrar degraderas som kan påverka ett återtag, bör åtgärder vidtas som t.ex. att införa luftavfuktning även innan en åtgärd kopplad till utbyggnaden av SFR realiserats. Avfuktningsalternativet rekommenderas fortsatt att ses över i samband med utbyggnaden av SFR inom projektet SFR utbyggnad (PSU). 7 Referenser [1] Force technology Bilaga till Provningsprotokoll 2012 tjockleksmätning containrar 1BLA, SKBdoc [2] Force technology. Provningsprotokoll 2014 tjockleksmätning containrar 1BLA, SKBdoc [3] C. Johansson. Utvärdering av kostnader och risker som ett återtag av avfallstyp S.14 kan medföra, SKBdoc